环氧沥青抗滑薄层在机场跑道中的应用研究

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1、武汉理工大学硕士学位论文6．2建议⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯60参考文壳Ic．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯61致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．65附录A⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。66IlIt录B⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．70Vl武汉理工大学硕士学位论文1．1研究背景与意义第1章绪论中国民用航空总局在2007公布的飞行安全报告中指出，由于

2、飞机机械状况的不断完善，飞机的安全事故多在起飞与着陆时发生，而其中多数是由于飞机在气候不利状况下着陆跑道与轮胎磨擦附着力不够引起的【l】。如何提高机场道面与轮胎间的摩阻力，保障飞机在不利气象条件时的安全运行，已经成为世界航空领域内广泛关注的热点之一。对跑道进行抗滑薄层铺装是提高跑道抗滑性的一个主要措施。薄层铺装指用粘结剂把高磨光值矿料粘结到道路表面。在机场沥青道面上，雨、雪、冰以及橡胶沉淀物能导致高速行驶的飞机打滑，使飞机刹车控制失灵。突出在粘结剂外部的矿料很难一直使道面保持良好的抗滑性和排水性。为了解决这些

3、问题，跑道表面抗滑薄层需要有充足的表面构造深度。为了把矿料粘结在道面上，粘结剂必须要有优异的粘结性能。因此在跑道抗滑薄层中，推荐使用对矿料有很高粘附性的粘结剂。除了要求有高的粘结强度，沥青跑道抗滑薄层还要求有很好的燃油抵抗性。在机场跑道上，会经常发生燃油泄露现象，抗滑薄层应能抵抗这种恶劣条件。目前，大多数沥青基材料不能满足这种要求。沥青基材料容易受水、石油、盐类等侵蚀，而且容易受热氧、紫外老化而发生性能损害。含焦油材料相比沥青基材料有很多优点。不同于沥青基材料，精炼焦油独特的化学和分子结构，使得含焦油面层能抵

4、抗外部化学侵蚀，并且有优异的粘结性能。常规的煤焦油稀浆封层能保护路面和延长道路寿命。含焦油抗滑抗滑薄层是一种为机场道面设计的高性能抗滑薄层，主要是保护飞机的安全起飞、降落。它能提供足够的表面摩擦，同时能较长时间内保持这种高摩擦性。但是，含焦油材料由于其富含多环芳烃，属于有毒材料。出于环境保护的关注，荷兰以及其它许多国家已经不再允许焦油应用在道路中，唯一例外是早期机场跑道抗滑薄层中的应用，并规定2010年以后此项应用也不被允许。因此机场跑道抗滑薄层急需新粘结材料能替代含焦油材料，关于这方面的研究已经开展很多年了

5、。在2004年，荷兰CROW(荷兰交通和基础建设标准制定和指导的政府部武汉理工大学硕士学位论文门)机构成立了专家组对已有路表层中是否存在面层能代替含焦油抗滑薄层，进行了一系列的研究。结果显示，已有面层中没有面层能达到含焦油抗滑薄层的性能。CROW工作组通过对阿姆斯特丹Schiphol机场的风险评估，认为在选择抗滑薄层含焦油粘结剂替换材料时，人工树脂改性粘结剂是最好的选择。环氧树脂改性沥青薄层具有摩擦系数高、固化时间短、粘结强度高、耐化学腐蚀性优异、高低温稳定性好等一系列优点，在路面和桥面铺装上已取得了成功。如

6、果其可以取代有毒的含焦油材料在机场跑道抗滑薄层中得到应用，则对环境保护有重要意义。本课题将研究一种半成品环氧沥青及其抗滑薄层的性能，为环氧树脂改性沥青在机场跑道抗滑薄层中的应用和推广提供理论依据。1．2机场沥青跑道抗滑措施机场沥青跑道属于柔性跑道，对飞机荷载具有的一定的缓冲与消振的能力，还具有无扬尘、施工维修方便简捷、降噪性能好等一系列优点，一直以来都受到国际机场工程领域的重视【2】。不同于普通路面，飞机对机场跑道有特殊的要求，不仅要求跑道有足够的承载力(即满足强度要求)，而且要求跑道具有良好的使用品质，即道

7、面平整性好的同时，还要求有一定的粗糙度，以保证飞机滑行平稳、舒适，易于制动，在道面潮湿或雨天不产生“飘滑”现象，保证飞机滑行安全【3】。目前国际上常用的提高沥青跑道抗滑性能的措施主要有以下三种：(1)加铺抗滑层。最常用的是开级配磨耗层(OpenGradedFrictionCourse，OGFC)。OGFC是指用大空隙沥青混凝土铺装的能迅速从结构层内部排走路表雨水，具有防滑、抗车辙及降低噪音功能的面层，也有国家称其为透水沥青面层(PorousAsphalt)或多空隙沥青混凝土表面层，这种面层混合料属于骨架空隙结

8、构，压实后一般具有18．25％的空隙率，具有良好的表面特性，抗滑和高温性能较好，缺点是空隙率较大，易使沥青老化，矿料与结合料剥离，加之路面空隙易被灰尘、污物堵塞，从而影响路面的预期功能【4】。(2)表面纹理处理工艺，如机械刻槽。刻槽工艺是指在面层表面利用施工机械切割出具有规则的纹理，以达到提高抗滑性能的目的。刻槽表面可以使水及时流进槽内从而防止飞机产生滑水现象。在美国、日本等发达国家，为了满足飞行安